Hastelloy X Süper Alaşımının Tornalanmasında Kriyojenik İşlem Uygulanan PVD Ve CVD Kaplamalı Takımların Performansının İncelenmesi

Year 2017, Volume: 5 Issue: 2, 231 - 239, 25.06.2017

Gültekin Uzun , Selçuk Yagmur , İhsan Korkut , Ulvi Şeker

Abstract

Süper alaşımlar yüksek sıcaklığa karşı direnci
olan alaşımlardır. Ayrıca süper alaşımlar, yüksek sürünme
dayanımları ile korozyona karşı direncinin yüksek olması sebebiyle uzay ve
havacılık sektörünün yanı sıra gaz türbinlerinde de yaygın
olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada Hastelloy X süper
alaşımının tornalanması sonucunda elde edilen kesme kuvvetleri
değerlendirilmiştir. Farklı kesici
takımlara uygulanan (PVD, CVD) kriyojenik işlemin ve farklı kesme parametrelerinin
kesme kuvvetleri üzerinde etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kesme parametreleri
olarak dört farklı kesme hızı (60, 75, 90 ve 120 m/dak) ve üç farklı ilerleme
miktarı (0,10 - 0,15 - 0,20 mm/dev) seçilmiştir. Çalışma
neticesinde artan kesme hızlarının ve ilerleme miktarlarının
kesme kuvvetlerini arttırdığı görülmüştür. Ayrıca CVD takımlarla elde edilen kesme
kuvvetlerinin PVD takımlara nazaran daha düşük olduğu görülmüştür. En iyi takım
ömrü kroyejenik işlem görmüş CVD kaplamalı takımla
elde edilmiştir.

Keywords

Hastelloy X, Tornalama, Kesme kuvveti, Takım aşınması

References

• I.A. Choudhury, M.A. El-Baradie, “Machinability of nickel-base super alloys: a general review”, Journal of Materials Processing Technology 77 (1998) 278–284.
• N. Richards, D.D. Aspinwall, Use of ceramic tools for machining nickel-based alloys, Int. J. Mach. Tools Manuf. 29 (4) (1989) 575–588.
• N. Narutaki, et al. (Eds.), “Performance of PVD and CVD coated tools when machining nickel-based, Inconel 718 alloy”, International Journal of Material Forming, 3, (2010), pp. 475–478.
• L. Li, N. He, M. Wang, and Z. G. Wang, “High speed cutting ofInconel 718 with coated carbide and ceramic inserts,” Journal of Materials Processing Technology, vol. 129, no. 1—3, pp. 127–130, 2002.
• R.S. Pawadea, Suhas S. Joshia, P.K. Brahmankarb, M. Rahmanc, “An investigation of cutting forces and surface damagein high-speed turning of Inconel 718” Journal of Materials Processing Technology 192–193 (2007) 139–146
• Lalbondre , R., Krishna, P. , Mohankumar G.C. ,” Machinability Studies of Low Alloy Steels by Face Turning Method: An Experimental Investigation” Procedia Engineering 64, 632 – 641, 2013.
• M. Nalbant, A. Altin and H. Gokkaya,“ The effect of cutting speed and cutting tool geometry on machinability properties of nickel-base Inconel 718 super alloys ,” Materials and Design, vol. 28, no. 4, pp. 1334–1338, 2007.
• J.L. Cantero, J. Dıaz-Alvarez, M.H. Miguelez, N.C. Marin, “Analysis of tool wear patterns in finishing turning of Inconel 718”, Wear, 297 885–894, 2013.
• K. Kadirgama, K.A. Abou-El-Hossein, M.M. Noor, K.V. Sharma, B. Mohammad, “Tool life and wear mechanism when machining Hastelloy C-22HS” , Wear, 270, 258–268, 2011.
• Dahu Zhu, Xiaoming Zhang, Han Ding, “Tool wear characteristics in machining of nickel-based superalloys”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 64, 60–77, 2013.
• A., Altın, “Optimization Of The Turning Parameters For The Cutting Forces In The Hastelloy X Superalloy Based On The Taguchi Method”, Original scientific article / Izvirni znanstveni ~lanek, 48(2), 249, 2014.
• A., Mavi, I., Korkut, “Machinability of a Ti-6Al-4V Alloy with Cryogenically Treated Cemented Carbide Tools” Materiali in tehnologije / Materials and technology, 48 (4), 577–580, 2014.
• M. E., Korkmaz, M., Günay, “Finite Element Modeling of Tool Streses in Hard Turning of AISI L2 Steel: Prediction by ANN” International Journal of Modern Engineering Research, 6(11), , 30-40, 2016.
• H., Yurtkuran, M. E., Korkmaz, M., Günay, “Modelling and Optimization of the Surface Roughness in High Speed Hard Turning with Coated and Uncoated CBN Insert” Gazi University Journal of Science, 29(4), 987-995, 2016.
• H., Gökkaya, G., Sur, H., Dilipak “Experimental Investigating of the Effect of Cemented Carbide Cutting Tools Coated by PVD and CVD on Surface Roughness According to Machining Parameters” Journal of Zonguldak Karaelmas University, Technical Education, 7 (3), 473-478, 2004.
• M., Nalbant, H., Gökkaya, İ., Toktaş, G., Sur, “The Experimental Investigation of the Effects of Uuncoated, PVD- and CVD- Coated Cemented Carbide İnserts and Cutting Parameters on Surface Roughness in CNC Turning and its Prediction Using Artificial Neural Networks” Robotics and Comp., 25, 211-223, 2009.
• T., Kıvak, G., Uzun, E., Ekici, “An Experimental and Statistical Evaluation of The Cutting Parameters on The Machinability of Hadfield Steel” Gazi University Journal of Science, 29 (1), 9-17, 2016.
• A., Mavi, “Kesici Takımlara Uygulanan Kriyojenik İşlemin Ti6Al4V Titanyum Alaşımının İşlenmesinde Kesici Takım Performansının Etkisi” Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 2013.
• I., Korkut, K., Yavuz, Y., Turgut, “An Experimental Investigation into the Machinability of GGG70 Grade Spheroidal Graphite Cast Iron” Indian Journal of Engineering Materials Sciences, 16, 123-127, 2009.
• G., Uzun, İ., Çiftçi, “Ç 5140 Çeliğinin Mekanik Özelliklerinin Takım Aşınması ve Kesme Kuvvetlerine Etkisinin İncelenmesi” Politeknik Dergisi, 15 (1), 29-34, 2012.
• İ., Çiftçi, “Östenitik Paslanmaz Çeliklerin İslenmesinde Kesici Takım Kaplamasının ve Kesme Hızının Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğüne Etkisi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20 (2), 205-209, 2005.
• İ., Çiftçi, “Machining Of Austenitic Stainless Steels Using CVD Multi-Layer Coated Cemented Carbide Tools”, Tribology International, 39, 565-569, 2006.
• Trent, E.M., “Metal Cutting”, Butterworths PressSingle Layer And Multilayer Wear Resistance Coating, London, 1-171, 1989.
• S. PalDey, S.C. Deevi, “s of (Ti,Al)N”,Materials Science and Engineering, 342, 58-79, 2003.
• V. Braic, et al., “TiAlN/TiAlZrN Multilayered Hard Coatings for Enhanced Performance of HSS Drilling Tools”, Surface & Coatings Technology, 204, 1925–1928, 2010.
• Ezugwu, E.O., Wang, Z.M., “Titanium Alloys and Their Machinability – a Review”, Journal of Materials Processing Technology, 68, 262 – 274, 1997.
• S.S.,Gill, R., Singh, H., Singh, J., Singh, “Wear Behaviour of Cryogenically Treated Tungsten Carbide Inserts Under Dry and Wet Turning Conditions”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 49, 256-260, 2009.
• A., Çiçek, T., Kıvak, I., Uygur, E., Ekici, Y., Turgut, “Performance of Cryogenically Treated M35 HSS Drills İn Drilling of Austenitic Stainless Steels” Int J Adv Manuf Technol, 60, 65-73, 2012.